淺析鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫變形

馬勇

【摘要】文章通過對混凝土結(jié)構(gòu)中存在的裂縫和變形進(jìn)行分析，進(jìn)而提出防裂變和裂縫修復(fù)的方法，對于高層建筑的施工安全有一定的警示作用。

【關(guān)鍵詞】鋼筋混凝土；裂縫；變形；分析

一、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫分析

（1）判明結(jié)構(gòu)性裂縫的受力性質(zhì)：結(jié)構(gòu)性裂縫，根據(jù)受力性質(zhì)和破壞形式進(jìn)一步區(qū)分為兩種：脆性破壞和延性破壞。脆性破壞裂縫是危險的，應(yīng)予以足夠重視，必須采取加固措施和其他安全措施。延性破壞裂縫是否影響結(jié)構(gòu)的安全，應(yīng)根據(jù)裂縫的位置、長度、深度以及發(fā)展情況而定。如果裂縫已趨于穩(wěn)定，且最大裂縫未超過規(guī)定的容許值，則屬于允許出現(xiàn)的裂縫，可不必加固。（2）查明裂縫的寬度、長度、深度：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫按其表征可分三種：表面細(xì)小裂縫，即縫寬很小，長度短而淺；中等裂縫，其寬度在0.2mm左右，長度局限在受拉區(qū)，裂縫已深入結(jié)構(gòu)一定深度；貫穿性裂縫?？p寬超過0.3mm，長度伸到受壓區(qū)，裂縫已貫穿整個截面或部分截面。結(jié)構(gòu)性裂縫不僅表征結(jié)構(gòu)受力狀況，還會影響結(jié)構(gòu)的耐久性。裂縫寬度愈大，鋼筋愈容易銹蝕，意味著鋼筋和混凝土之間握裹力已完全破壞，使用壽命已近終結(jié)。裂縫深度也是表征之一，通常表面裂縫多是非結(jié)構(gòu)性裂縫，貫穿性裂縫多是結(jié)構(gòu)性裂縫，容易使鋼筋銹蝕，危險性較大，根據(jù)危險性，采取必要的加固措施。（3）判明裂縫是發(fā)展的還是穩(wěn)定的：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫按其擴(kuò)展性質(zhì)，通常分三種：穩(wěn)定裂縫，即裂縫的寬度、長度保持恒定不變；活動性裂縫，該裂縫的寬度和長度隨著受荷狀態(tài)和周圍溫度、濕度變化而變化；發(fā)展裂縫，裂縫的寬度和長度隨著時間增長而增長。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在各種荷載作用下，在受拉區(qū)允許在裂縫出現(xiàn)下工作，也就是說裂縫是不可避免的，只要裂縫是穩(wěn)定的，其寬度不大，符合規(guī)范要求，并無多大危險，屬安全構(gòu)件。但裂縫隨時間不斷擴(kuò)展，說明鋼筋應(yīng)力可能接近或達(dá)到流限，對承載力有嚴(yán)重的影響，危險性較大，應(yīng)及時采取措施。

二、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形分析

結(jié)構(gòu)在長期使用中，由于荷載、溫度、濕度以及地基沉陷等影響，將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形和變位，變形不但對美觀和使用方面有影響，且對結(jié)構(gòu)受力和穩(wěn)定也有影響。較大變形往往改變了結(jié)構(gòu)的受力條件，增大受力的偏心距，在構(gòu)件斷面、連接節(jié)點(diǎn)中產(chǎn)生新的附加應(yīng)力，從而降低構(gòu)件的承載能力，引起構(gòu)件開裂，甚至倒塌。結(jié)構(gòu)變形的測定項(xiàng)目應(yīng)針對可疑跡象，根據(jù)測定的要求、目的加以選擇，但最大的撓度和位移必須檢測。變形的鼉測應(yīng)與裂縫量測結(jié)合起來，結(jié)構(gòu)過度的變形，可產(chǎn)生對應(yīng)的裂縫，過大的裂縫又可擴(kuò)大結(jié)構(gòu)的變形。另一方面還需看變形是穩(wěn)定的還是發(fā)展的，變形發(fā)展很慢或基本穩(wěn)定是正常的。結(jié)構(gòu)過度變形是結(jié)構(gòu)剛度不足或穩(wěn)定性不足的標(biāo)志，它并不直接反映結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。影響結(jié)構(gòu)變形的主要因素，如斷面尺寸、跨度、荷載、支座形式、材料質(zhì)量等，也影響到結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。因此進(jìn)行安全鑒定時，還應(yīng)和裂縫、結(jié)構(gòu)構(gòu)件穩(wěn)定等結(jié)合考慮。

三、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的防裂變措施

（1）由于高層建筑砌塊體積較大、砌體又設(shè)置拉結(jié)筋，所以相應(yīng)灰縫厚度也有所增加，當(dāng)一面填充墻體砌筑完成時，墻體的自然沉降會逐漸展開，使墻體上部與主體結(jié)構(gòu)的接觸處產(chǎn)生裂縫，因此填充墻砌至接近梁、板底時，應(yīng)留一定的空隙，以便任由填充墻自由沉降變形。（2）嚴(yán)格按照施工驗(yàn)收規(guī)范的要求進(jìn)行上下層錯縫組砌。在砌體砌筑前，繪制塊植物區(qū)系排列圖，確定皮數(shù)桿每層砌筑皮數(shù)，水平、豎直灰縫寬度，砌塊的搭接長度，及不同規(guī)格砌塊的使用位置等，并且嚴(yán)格控制砂漿飽滿度及灰縫的厚度。（3）在墻的高度、厚度、不大于離相交墻或轉(zhuǎn)角墻允許接縫距離之半突然變化處及門、窗洞口的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置豎向控制縫。（4）正確處理梁、柱與填充墻的接縫。填充墻砌至接近梁、板底時，應(yīng)留一定空隙170～200mm。等填充墻砌完并間隔1～10d后，墻體變形基本完成，再用同砌體同材料的實(shí)心磚斜砌擠緊，傾斜度控制在45°～60°，以使砌體與梁板底緊密結(jié)合。為保證柱與填充墻的連接，沿墻高每隔600mm設(shè)置拉結(jié)筋，且砌筑前一定要排磚，調(diào)整好灰縫大小，避免在柱邊出現(xiàn)灰縫偏大或過窄，使柱墻連接不緊密。拉結(jié)筋必須放置在砂漿中，預(yù)埋在柱上的拉結(jié)筋如果與灰縫錯位時，應(yīng)將鋼筋位置校正或在柱上補(bǔ)焊拉結(jié)筋。（5）做好成品保護(hù)工作，砌筑后應(yīng)盡量保證墻體避免撞擊振動，并對其進(jìn)行及時的養(yǎng)護(hù)，以保證砌體強(qiáng)度能夠得到正常的增長。

四、積極運(yùn)用裂縫修復(fù)方法

已經(jīng)產(chǎn)生的裂縫則必須設(shè)法予以修復(fù)，否則影響建筑物的觀感和使用功能。填充墻的裂縫一般不影響結(jié)構(gòu)安全，因此在裂縫修復(fù)時不必強(qiáng)調(diào)強(qiáng)度方面的要求，但對溫度的反復(fù)性必須有充分的認(rèn)識。對已趨于穩(wěn)定的裂縫可采用手工直接將水泥砂漿進(jìn)行修補(bǔ)，修補(bǔ)后注意澆水養(yǎng)護(hù)。對于因不均勻沉降而導(dǎo)致的較大裂縫則需與結(jié)構(gòu)加固配合進(jìn)行。通過修復(fù)可提高墻體裂縫部位的抗變形能力，在原裂縫位置一般不會再出現(xiàn)裂縫。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]陸慶．鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的分析與控制[J]．山西建筑．2007，33（5）：81～82